(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
光ファイバと光学的に結合される光電変換素子と、
前記基板の表面から突出するように設けられ、前記光電変換素子が実装される電極パターンと前記光ファイバの位置を規制するための規制パターンとを含む導体パターンと、を備え、
前記導体パターンに、前記光電変換素子と前記光ファイバとを光学的に結合するための反射面を有するミラー部が形成され、
前記電極パターンの厚さと前記規制パターンの厚さは同じであり、且つ、前記電極パターンと前記規制パターンは同じ材料からなり、
前記ミラー部の前記基板の表面からの高さは前記電極パターンの厚さ及び前記規制パターンの厚さと同じであり、且つ、前記ミラー部は前記電極パターン及び前記規制パターンと同じ材料からなり、
前記光ファイバの直径をＤ、前記光ファイバのコアの直径をｄ、前記導体パターンの厚さをＴ１としたとき、
Ｔ１＞（Ｄ＋ｄ）／２
であり、
前記光電変換素子はバンプを介して前記電極パターンに実装されており、
前記バンプの高さをＴ２としたとき、
Ｔ１＋Ｔ２＞Ｄ
である光電変換モジュール。
【請求項２】
前記ミラー部は、前記反射面よりも前記基板側に、前記光ファイバの先端に当接して前記光ファイバの軸方向の位置を規制する当接面を有する、
請求項１に記載の光電変換モジュール。
【請求項３】
前記ミラー部は、前記基板に沿って前記光ファイバの光軸に対して直交する方向に延びるように形成され、その延伸方向の両端部が前記電極パターン又は前記規制パターンと一体に連結されている、
請求項１又は２に記載の光電変換モジュール。
【請求項４】
前記光ファイバは、その先端が前記基板と前記光電変換素子の間に配置されて前記基板に固定されている、
請求項１乃至３の何れか１項に記載の光電変換モジュール。
【請求項５】
前記規制パターンは、前記光ファイバを挟んで相互に離間した２本の突条からなる、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光電変換モジュール。
【請求項６】
前記２本の突条のうち少なくとも一方の突条には、前記光ファイバの先端側の端部に切欠きが形成され、
前記切欠きによって前記２本の突条の対向面間の距離が拡大されている、
請求項５に記載の光電変換モジュール。
【請求項７】
前記２本の突条には、その両端部を除く部位に前記光ファイバから離間するように形成された凹部が設けられている、
請求項５又は６に記載の光電変換モジュール。
【請求項８】
前記規制パターンは、前記光ファイバを挟む複数対の突起からなる、
請求項１乃至４の何れか１項に記載の光電変換モジュール。
【請求項９】
前記光ファイバは、前記規制パターンに接着層を介して固定された押さえ部材によって
前記基板に対して固定されている、
請求項１乃至８の何れか１項に記載の光電変換モジュール。
【請求項１０】
前記導体パターンは、Ｃｕ層と、前記Ｃｕ層の表面に設けられたＮｉ層と、前記Ｎｉ層の表面に設けられたＡｕ層と、からなる、
請求項１乃至９の何れか１項に記載の光電変換モジュール。
【請求項１１】
前記Ｎｉ層は、９μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有する、
請求項１０に記載の光電変換モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は光電変換モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光ファイバを有する通信ケーブルのコネクタ部には、電気信号を光信号に又は光信号を電気信号に変換する光電変換モジュールが用いられている。
例えば、特許文献１が開示する光電変換モジュールは、配線パターンを備えた配線基板の上に、光ファイバを配置するための溝を備えた光ファイバ搭載部が設けられている。配線基板の上には、光ファイバ、光導波路及び光半導体素子が搭載され、光ファイバは光導波路を介して光半導体素子と光学的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−１２９３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
光電変換モジュールには、低コスト化が望まれている。
しかしながら、特許文献１が開示する光電変換モジュールでは、光ファイバ搭載部の溝を形成する製造工程が必要であるため、その製造工程分のコストがかかるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされ、その目的とするところは、製造工程を減らすことができ、低コスト化することができる光電変換モジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するため、本発明の一態様によれば、基板と、光ファイバと光学的に結合される光電変換素子と、基板の表面から突出するように設けられ、光電変換素子が実装される電極パターンと光ファイバの位置を規制するための規制パターンとを含む導体パターンと、を備え、前記導体パターンに、前記光電変換素子と前記光ファイバとを光学的に結合するための反射面を有するミラー部が形成され、前記電極パターンの厚さと前記規制パターンの厚さは同じであり、且つ、前記電極パターンと前記規制パターンは同じ材料からなり、前記ミラー部の前記基板の表面からの高さは前記電極パターンの厚さ及び前記規制パターンの厚さと同じであり、且つ、前記ミラー部は前記電極パターン及び前記規制パターンと同じ材料からなり、前記光ファイバの直径をＤ、前記光ファイバのコアの直径をｄ、前記導体パターンの厚さをＴ１としたとき、Ｔ１＞（Ｄ＋ｄ）／２であり、前記光電変換素子はバンプを介して前記電極パターンに実装されており、前記バンプの高さをＴ２としたとき、Ｔ１＋Ｔ２＞Ｄである光電変換モジュールが提供される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、製造工程を減らすことができ、低コスト化することができる光電変換モジュールを提供する。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【図３】図２の光電変換素子の近傍を拡大して概略的に示す断面図である。
【図４】導体パターン及びミラー部の製造方法を説明するための図であり、Ｃｕ層をエッチングした直後の状態を概略的に示す斜視図である。
【図５】導体パターン及びミラー部の製造方法を説明するための図であり、ミラー部のＣｕ層を成形した直後の状態を概略的に示す斜視図である。
【図６】光ファイバの端部の近傍を拡大して概略的に示す断面図である。
【図７】バンプピッチが狭小である場合の導体パターンの形状を説明するための図である。
【図８】第２実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。
【図９】第３実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す断面図である。
【図１０】第４実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。
【図１１】第５実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。
【図１２】第６実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す平面図である。
【図１３】第７実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す斜視図である。
【図１４】第８実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す斜視図である。
【図１５】第８実施形態の光電変換モジュールの連結部及びその周辺部を拡大して示す部分断面図である。
【図１６】第８実施形態の光電変換モジュールのダイシング工程を示す斜視図である。
【図１７】第９実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す斜視図である。
【図１８】第１０実施形態の光電変換モジュールを概略的に示す斜視図である。
【図１９】第１０実施形態の変形例に係る光電変換モジュールを概略的に示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
〔第１実施形態〕
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態の光電変換モジュール１０を概略的に示す平面図であり、図２は、図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う概略的な断面図である。
【００１０】
光電変換モジュール１０は、基板１２と、光ファイバ３０と光学的に結合される光電変換素子２２と、基板１２の表面に設けられた導体パターン１４とを備える。導体パターン１４は、光電変換素子２２が実装される電極パターン１６と、光ファイバ３０の位置を規制するための規制パターン１８とからなる。導体パターン１４には、光電変換素子２２と光ファイバ３０とを光学的に結合するための反射面２８ａを有するミラー部２８が形成されている。電極パターン１６には、光電変換素子２２と電気的に接続されるように、ＩＣ（集積回路）チップ２０が実装されている。
【００１１】
基板１２は、例えばガラスエポキシ樹脂やポリイミド樹脂からなる。
導体パターン１４は、基板１２の表面にパターン化された導体層からなる。本実施形態では、導体パターン１４は、基板１２の表面に積層されパターン化されたＣｕ（銅）層と、Ｃｕ層に表面にめっきして設けられたＮｉ（ニッケル）層と、Ｎｉ層の表面にめっきして設けられたＡｕ（金）層とからなる。導体パターン１４は、基板１２の表面にＣｕ層を積層する製造工程と、積層したＣｕ層をエッチングしてパターン化する製造工程と、パターン化されたＣｕ層の表面にＮｉ層をめっきする製造工程と、Ｎｉ層の表面にＡｕ層をめっきする製造工程からなる製造方法により形成される。導体パターン１４は電極パターン１６と規制パターン１８とを含み、電極パターン１６と規制パターン１８は、導体パターン１４を形成する際に、同一の製造工程で一緒に形成される。
【００１２】
基板１２の表面には、所定の位置に、ＩＣチップ２０及び光電変換素子２２が実装されている。ＩＣチップ２０及び光電変換素子２２の各々は、フリップチップ実装されており、金からなる複数のバンプ２４を介して電極パターン１６に電気的に接続されている。本実施形態では、光電変換素子２２の複数のバンプ２４のうち一部のバンプ２４が規制パターン１８に接続されている。
【００１３】
光電変換素子２２は、ＬＤ（レーザダイオード）等の発光素子、又は、ＰＤ（フォトダイオード）等の受光素子である。光電変換素子２２が発光素子である場合、ＩＣチップ２０は発光素子のための駆動回路であり、光電変換素子２２が受光素子である場合、ＩＣチップ２０は受光素子の出力を増幅する増幅回路である。
【００１４】
光電変換素子２２は、面発光型若しくは面受光型であり、自身の光の出射面若しくは入射面が基板１２の表面と対向するように配置されている。本実施形態では、光電変換素子２２は、ＶＣＳＥＬ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ ＳｕｒｆａｃｅＥｍｉｔｔｉｎｇ ＬＡＳＥＲ）である。
【００１５】
電極パターン１６は、基板１２の端部に位置する電極端子２６を含んでおり、電極端子２６を介して、ＩＣチップ２０が外部の電気回路に電気的に接続される。また、ＩＣチップ２０は、電極パターン１６を介して光電変換素子２２と電気的に接続されている。
【００１６】
本実施形態では、電極パターン１６と一体に、基板１２の表面上にミラー部２８が設けられている。ミラー部２８は、反射面２８ａにおける反射によって、光電変換素子２２から基板１２の表面に向けて延びる光路を、基板１２の表面に沿うように９０度曲げている。
【００１７】
基板１２の表面上には、光ファイバ３０の端部が表面に沿うように配置されている。光ファイバ３０の端部は、ミラー部２８から延びる光路上に配置され、光電変換素子２２と光ファイバ３０は、ミラー部２８を介して光学的に結合されている。光ファイバ３０の端部では、端末処理により被覆３１が剥がされている。
【００１８】
基板１２の表面上における光ファイバ３０の端部の位置は、規制パターン１８によって規制されている。規制パターン１８は、２本の突条３２，３２からなり、突条３２，３２は、所定の間隔（光ファイバ３０の直径とほぼ同じ間隔）を存して平行に延びている。光ファイバ３０の端部は、突条３２，３２の間に配置され、突条３２，３２によって、基板１２の表面に対して平行且つ光ファイバ３０の光軸と垂直な方向にて、位置決めされている。突条３２，３２の上には、光ファイバ３０の端部を覆うようにファイバ押さえ部材３４が接着層３６を介して固定されている。ファイバ押さえ部材３４によって、光ファイバ３０の端部が固定されている。
【００１９】
ファイバ押さえ部材３４は、例えばガラス板や樹脂からなり、透光性を有する。接着層３６は、例えば紫外線硬化樹脂からなり、紫外線硬化樹脂は、ファイバ押さえ部材３４を通して紫外線を照射することによって硬化させられる。接着層３６に用いる接着剤は、紫外線硬化樹脂に限定されることはないが、ミラー部２８と光ファイバ３０の端部の間に進入した場合を考慮して、透光性を有することが好ましい。
【００２０】
なお、本実施形態では、突条３２が電極パターン１６の一部を兼ねており、電極パターン１６を兼ねる突条３２は、例えばワイヤ３８によって電極パターン１６の他の部分に接続されている。電極パターン１６と規制パターン１８の電気的な接続には、ワイヤ３８の他に、導電性インク又は金属ナノペーストを塗布焼結してもよい。
【００２１】
図３は、図２の光電変換素子２２近傍を拡大して示す図である。光ファイバ３０は、円柱形状のコア４０と、コア４０の外周面を覆うクラッド４２からなる。光ファイバ３０は、マルチモード及びシングルモードのいずれであってもよく、ガラス製又は樹脂製であってもよい。
【００２２】
光ファイバ３０の直径をＤとし、コア４０の直径をｄとし、規制パターン１８の突条３２の厚さ（すなわち、導体パターン１４の厚さ）をＴ１とすると、次式：
Ｔ１＞（Ｄ＋ｄ）／２
で表される関係が満たされるのが好ましい。突条３２の厚さＴ１はミラー部２８の高さに等しく、この関係が満たされることによって、基板１２の表面からのミラー部２８の高さが、光ファイバ３０のコア４０の高さを超える。これにより、光ファイバ３０と光電変換素子２２の結合効率が高くなる。
【００２３】
突条３２の厚さＴ１は、光ファイバ３０の直径Ｄ以下（Ｔ１≦Ｄ）であることが好ましい。これにより、ファイバ押さえ部材３４を固定したときに、光ファイバ３０が基板１２とファイバ押さえ部材３４の間にしっかりと固定される。
【００２４】
また、バンプ２４の高さをＴ２とすると、次式：
Ｔ１＋Ｔ２＞Ｄ
で表される関係が満たされるのが好ましい。つまり、基板１２の表面から光電変換素子２２までの距離は、光ファイバ３０の直径Ｄよりも大きいのが好ましい。この関係が満たされることによって、光ファイバ３０の端部を、基板１２と光電変換素子２２の隙間に配置することができ、光ファイバ３０の端部の先端をミラー部２８のより近傍に配置することができる。この結果として、光電変換素子２２と光ファイバ３０の間の結合効率が高くなる。
【００２５】
図３の右下の円内には、規制パターン１８の突条３２の概略的な部分断面が示されている。突条３２は、基板１２の表面上に設けられたＣｕ層４４と、Ｃｕ層４４の表面に設けられたＮｉ層４６と、Ｎｉ層４６の表面に設けられたＡｕ層４８とからなる。
【００２６】
光ファイバ３０の直径Ｄが８０μｍの場合、好ましくは、Ｃｕ層４４の厚さは５０μｍ以上８０μｍ以下であり、Ｎｉ層４６の厚さは９μｍ以上１５μｍ以下であり、Ａｕ層４８の厚さは０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である。
【００２７】
また、光ファイバ３０の直径Ｄが１２５μｍの場合、好ましくは、Ｃｕ層４４の厚さは８０μｍ以上１２５μｍ以下であり、Ｎｉ層４６の厚さは９μｍ以上１５μｍ以下であり、Ａｕ層４８の厚さは０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である。
【００２８】
図３の中央下の円内には、ミラー部２８の概略的な部分断面が示されている。ミラー部２８は、基板１２の表面上に設けられたＣｕ層５０を含み、Ｃｕ層５０は、表面に対して４５度傾いた傾斜面を有する。傾斜面の表面には、Ｎｉ層５２と、Ａｕ層５４が設けられている。
【００２９】
図３の左下の円内には、電極パターン１６の概略的な部分断面が示されている。電極パターン１６は、基板１２の表面上に設けられたＣｕ層５６と、Ｃｕ層５６の表面に設けられたＮｉ層５８と、Ｎｉ層５８の表面に設けられたＡｕ層６０とからなる。
【００３０】
上述したように、規制パターン１８、ミラー部２８及び電極パターン１６のＣｕ層、Ｎｉ層、Ａｕ層は、同一の製造工程で一緒に形成される。規制パターン１８の厚さ、電極パターン１６の厚さ及びミラー部２８の高さは同じである。規制パターン１８、電極パターン１６及びミラー部２８はＣｕ層、Ｎｉ層及びＡｕ層という同じ材料からなり、且つ、Ｃｕ層、Ｎｉ層及びＡｕ層のそれぞれの厚さも同じである。
【００３１】
〔導体パターン及びミラー部の製造方法〕
以下、導体パターン１４及びミラー部２８の製造方法について説明する。
基板１２の表面にＣｕ層を積層する。
次に、基板１２の表面に積層されたＣｕ層をエッチングしてパターン化する。図４は、エッチングされたＣｕ層のパターンを示す。エッチングによって成形されたパターンは、規制パターン１８のＣｕ層４４と、電極パターン１６のＣｕ層５６と、後ほどミラー部２８のＣｕ層５０に成形されるロッド部６２を含んでいる。ロッド部６２は、電極パターン１６のＣｕ層５６と一体に設けられている。
【００３２】
次に、図５に示したよう、ロッド部６２をＶカットダイシングによって切削し、ミラー部２８の傾斜面を有するＣｕ層５０を成形する。この後、電解めっき又は無電解めっきによって、規制パターン１８、ミラー部２８及び電極パターン１６のＮｉ層及びＡｕ層を同時に形成する。これにより、基板１２の表面上に規制パターン１８、ミラー部２８及び電極パターン１６が形成される。ミラー部２８におけるＡｕ層５４の表面は、反射面２８ａとなる。
【００３３】
図６は、光ファイバ３０の端部を含む概略的な部分断面図である。例えば、光ファイバ３０の直径Ｄが８０μｍであって、規制パターン１８の突条３２の厚さＴ１を８０μｍに設定する場合、突条３２のＣｕ層４４の厚さＴ３、則ち、基板１２に積層するＣｕ層の厚さは約７０μｍである。
そしてこの場合、エッチングによって成形される突条３２のＣｕ層４４同士の間隔Ｇ１は、約１００μｍに設定され、Ｎｉ層４６の厚さＴ４は１０μｍに設定され、Ａｕ層は０．０５μｍに設定される。突条３２の厚さＴ１は、Ｃｕ層４４の厚さＴ３とＮｉ層４６の厚さＴ４の合計に略等しい。
【００３４】
上述した第１実施形態の光電変換モジュール１０においては、基板１２の表面に、光電変換素子２２が実装される電極パターン１６と光ファイバ３０の位置を規制するための規制パターン１８とからなる導体パターン１４が設けられている。電極パターン１６と規制パターン１８とは、導体パターン１４を形成する同一の製造工程で一緒に形成することができる。これにより、光電変換モジュール１０は、製造工程を減らすことができ、低コスト化することができる。
【００３５】
また、第１実施形態の光電変換モジュール１０においては、光電変換素子２２と光ファイバ３０とを光学的に結合するためのミラー部２８を導体パターン１４に形成している。これにより、ミラー部２８も電極パターン１６及び規制パターン１８と一緒に形成できる。ミラー部材の部品を減らすことができ、低コスト化することができる。
【００３６】
また、第１実施形態の光電変換モジュール１０においては、９μｍ以上１５μｍ以下の厚さを有するＮｉ層を設けている。
従来、Ｃｕ層の表面にめっきして設けるＮｉ層の厚さは、１μｍ以上３μｍ以下程度であった。第１実施形態の光電変換モジュール１０において、光ファイバ３０を規制する規制パターン１８を形成するために、例えば、光ファイバ３０の直径Ｄが８０μｍの場合、Ｃｕ層４４の厚さは７０μｍ程度と厚く形成する必要がある。一方、光電変換素子２２を実装するためには、電極パターン１６同士の間や、電極パターン１６と規制パターン１８の間を、５０μｍ程度の狭い間隔とする必要がある。Ｎｉ層の厚さを１μｍ以上３μｍ以下程度にした場合、７０μｍ程度の厚さのＣｕ層を５０μｍ程度の間隔で形成する必要がある。しかし、このような寸法のパターンをＣｕ層のエッチングによって形成するのは難しいという問題がある。
【００３７】
そこで、第１実施形態の光電変換モジュール１０においては、７０μｍ程度の厚さのＣｕ層を従来の場合よりも広い７０μｍ〜８０μｍ程度の間隔で形成し、Ｃｕ層の表面に、従来のＮｉ層の厚さよりも厚い、９μｍ以上１５μｍ以下のＮｉ層を形成して、最終的なパターンの間隔を５０μｍ程度とした。これにより、７０μｍ程度の厚さで、５０μｍ程度の間隔を有する、電極パターン１６や規制パターン１８のパターンを形成するのが容易となる。
【００３８】
例えば、図７に示したように、Ｃｕ層４４の厚さＴ３が７０μｍであって、光電変換素子２２のバンプ２４のピッチＰが５０μｍである場合、規制パターン１８のＣｕ層４４と電極パターン１６のＣｕ層５６との間隔Ｇ２を約７０μｍとし、Ｎｉ層４６，５８及びＡｕ層４８，６０を設けることで、規制パターン１８と電極パターン１６の間隔を５０μｍ以下に形成することができる。
【００３９】
さらに、ミラー部２８のＣｕ層５０の傾斜面は、ダイシングによって形成されており、表面が少し荒れた状態となっているが、Ｃｕ層の傾斜面に従来よりも厚めのＮｉ層５２を設けることで、ミラー部２８の反射面２８ａにおける平滑性を良くすることができる。この反射面２８ａの表面粗さＲａは、光ファイバ３０を伝搬する光の波長の５分の１以下であることが望ましい。例えば、光ファイバ３０を伝搬する光の波長が８５０ｎｍである場合には、反射面２８ａの表面粗さＲａが１７０ｎｍ以下であることが望ましい。このように反射面２８ａを形成することで、光電変換素子２２と光ファイバ３０の間の結合効率がより高くなる。
【００４０】
また、ミラー部２８が導体パターン１４と一体に形成されていることで、ミラー部２８の剥離が防止される。その上、ミラー部２８が、電極パターン１６のうちグランド電極と一体に形成されていれば、ミラー部２８によって電磁的なノイズの遮蔽効果が得られる。
【００４１】
また、導体パターン１４は、通常の電子機器のプリント基板に形成される配線パターンの厚さ（例えば３５μｍ）よりも厚いので、光電変換素子２２やＩＣチップ２０の熱を複数のバンプ２４を介した熱伝導によって導体パターン１４に拡散することにより、光電変換素子２２及びＩＣチップ２０の熱を放熱することができる。
【００４２】
なお、本実施形態では、突条３２，３２の上に接着層３６を介してファイバ押さえ部材３４を固定することにより、光ファイバ３０の端部を基板１２に固定したが、ファイバ押さえ部材３４及び接着層３６に替えて、フィルム状のソルダーレジスト（絶縁膜）によって光ファイバ３０を固定してもよい。ソルダーレジストによって突条３２，３２の間に配置した光ファイバ３０を固定することで、部品点数を削減することが可能となる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態の光電変換モジュール１００について説明する。ただし、以下の実施形態の説明において、先述した実施形態と同一又は類似の構成要素については、同一の名称又は符号を付して説明を省略又は簡略化する。
【００４４】
図８は、光電変換モジュール１００を概略的に示す平面図である。光電変換モジュール１００では、配線１０２を通じて、ＩＣチップ２０と規制パターン１８が接続されている。配線１０２は、基板１２の表面に、電極パターン１６及び規制パターン１８と同一の製造工程で同時に形成されており、電極パターン１６の一部を構成している。
【００４５】
具体的には、配線１０２は、ＩＣチップ２０から、光電変換素子２２及び突条３２の外側を光ファイバ３０の端部と平行に延び、基板１２の端部近傍で直角に曲がって、突条３２の端部に繋がっている。また、第１実施形態のようにワイヤ３８で接続していないため、第１実施形態に比べて電極パターン１６及び突条３２の幅が狭くなっている。
第２実施形態の光電変換モジュール１００は、第１実施形態の光電変換モジュール１０と同一の効果を奏する。
【００４６】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態の光電変換モジュール２００について説明する。図９は、光電変換モジュール３００を概略的に示す断面図である。光電変換モジュール２００は、反射面２０２ａを有するミラー部２０２の形状及び光ファイバ３０の先端の位置において、第２実施形態と異なる。
【００４７】
具体的には、図９の円内に拡大して示したように、ミラー部２０２のＣｕ層２０４は、傾斜面と、傾斜面の下縁に連なり、基板１２の表面に対して垂直な垂直面を有する。Ｃｕ層２０４は、Ｎｉ層２０６及びＡｕ層２０８によって覆われており、ミラー部２０２は、Ｎｉ層２０６及びＡｕ層２０８によって覆われた垂直面によって構成される当接面２０２ｂを有する。
【００４８】
当接面２０２ｂは、基板１２に表面に対して垂直であり、光ファイバ３０の先端が部分的に当接面２０２ｂに当接している。当接面２０２ｂは、光ファイバ３０の光軸方向にて、光ファイバ３０の先端の位置を規制している。なお、当接面２０２ｂの高さは、光ファイバ３０のクラッド４２の厚みよりも小さくする。
【００４９】
第３実施形態の光電変換モジュール２００は、第１及び第２実施形態の光電変換モジュール１０，１００と同一の効果を奏する。
その上、第３実施形態の光電変換モジュール２００では、光ファイバ３０の先端の位置がミラー部２０２の当接面２０２ｂによって規制されるので、基板１２に対する光ファイバ３０の端部の配置及び固定が容易になる。
また、第３実施形態の光電変換モジュール２００では、ミラー部２０２と光ファイバ３０の先端の距離が近くなることで、結合効率が一層高くなる。
【００５０】
〔第４実施形態〕
以下、第４実施形態の光電変換モジュール３００について説明する。図１０は、光電変換モジュール３００を概略的に示す平面図である。光電変換モジュール３００は、配線３０２及びミラー部３０４の形状において、第２実施形態と異なる。
【００５１】
具体的には、配線３０２は、光電変換素子２２側の突条３２，３２の端部に繋がっている。つまり、規制パターン１８とＩＣチップ２０を接続する配線の形状は特に限定されることはない。
一方、ミラー部３０４は、電極パターン１６及び規制パターン１８から離間している（電気的に接続していない）以外は、ミラー部２８と同じ構成を有する。
第４実施形態の光電変換モジュール２００は、第２実施形態の光電変換モジュール１００と略同様の効果を奏する。
【００５２】
〔第５実施形態〕
以下、第５実施形態の光電変換モジュール４００について説明する。図１１は、光電変換モジュール４００を概略的に示す平面図である。光電変換モジュール４００は、配線３０２と規制パターン１８の突条４０２とが離間している（電気的に接続していない）点において、第４実施形態と異なる。
【００５３】
具体的には、電極パターン１６の一部を構成する配線３０２が光電変換素子２２に接続され、突条４０２は、光電変換素子２２及びＩＣチップ２０に接続されていない。つまり、規制パターン１８は電極パターン１６を兼ねていなくてもよい。
第５実施形態の光電変換モジュール４００は、第４実施形態の光電変換モジュール３００と同一の効果を奏する。
【００５４】
〔第６実施形態〕
以下、第６実施形態の光電変換モジュール５００について説明する。図１２は、光電変換モジュール５００を概略的に示す平面図である。光電変換モジュール５００は、光ファイバ３０の先端が、光電変換素子２２と基板１２の表面の間に位置しておらず、ミラー部３０４が電極パターン１６から離間している点において、第２実施形態と異なる。具体的には、光ファイバ３０の先端は、ファイバ押さえ部材３４と基板１２の表面の間に位置している。
【００５５】
第６実施形態の光電変換モジュール５００によれば、光ファイバ３０の先端を光電変換素子２２と基板１２の間に挿入しない状態で基板１２に光ファイバ３０を固定するので、基板１２に対する光ファイバ３０の端部の配置及び固定作業が容易になる。
【００５６】
〔第７実施形態〕
以下、第７実施形態の光電変換モジュール６００について説明する。図１３は、光電変換モジュール６００を概略的に示す斜視図である。なお、図１３及びこれ以降の各図面では、説明のため、光電変換素子２２やＩＣチップ２０、及びファイバ押さえ部材３４等の図示を省略している。
【００５７】
光電変換モジュール６００は、２本の突条３２，３２における光ファイバ３０の先端側の端部に切欠き３２０が形成され、この切欠き３２０によって突条３２，３２の対向面間の距離が拡大されている点において、第１実施形態と異なる。
【００５８】
図１３に示す例では、突条３２，３２のそれぞれの端部に、凹円弧状に湾曲した切欠き３２０が形成されている。突条３２，３２の互いの対向面のうち、切欠き３２０が形成されていない部分の対向面を第１の対向面３２ａ，３２ａとし、切欠き３２０が形成された部分の対向面を第２の対向面３２ｂ，３２ｂとすると、第１の対向面３２ａ，３２ａの間隔は一定であり、第２の対向面３２ｂ，３２ｂの間隔は、２本の突条３２，３２の端面３２ｃ（ミラー部２８側の端面）に近づくにつれて徐々に大きくなる。第１の対向面３２ａ同士の間隔をＷ１とし、端面３２ｃにおける第２の対向面３２ｂ同士の間隔をＷ２とすると、Ｗ２は例えばＷ１の２倍以上である。
【００５９】
第７実施形態の光電変換モジュール６００によれば、ロッド部６２（図４に示す）をダイシングしてミラー部２８のＣｕ層５０を成形する際に、ダイサーのブレードの側面が突条３２のＣｕ層４４（図４に示す）の端面に接触しても、この接触によって発生するバリによって光ファイバ３０の光軸が遮られることが抑制される。つまり、バリが発生したとしても、Ｗ２がＷ１よりも大きいことにより、このバリが光ファイバ３０の光軸に到達することが抑制され、光ファイバ３０を伝搬する光信号による通信が妨げられることを回避することが可能となる。また、光ファイバ３０の先端を突条３２，３２の間からミラー部２８側に突出させて配置する場合には、ダイシングの際に発生するバリとの干渉によって光ファイバ３０を突条３２，３２の間に配置できなくなることを抑制することができる。
【００６０】
なお、切欠き３２０は、２本の突条３２，３２のうち一方の突条３２にのみ形成されていてもよい。この場合、ブレードの進行方向及び回転方向を考慮して、光ファイバ３０の光軸に向かう方向にバリが発生する側の突条３２に切欠き３２０を形成すべきである。また、切欠き３２０の形状は、図１３に例示した凹円弧状でなくともよく、例えば突条３２の端面３２ｃに対して傾斜した平坦なテーパ状や、凸円弧状であってもよい。また、切欠き３２０が矩形状に切欠き形成されていてもよい。
【００６１】
〔第８実施形態〕
以下、第８実施形態の光電変換モジュール７００について説明する。図１４は、光電変換モジュール７００を概略的に示す斜視図である。光電変換モジュール７００は、ミラー部２８が、基板１２に沿って光ファイバ３０の光軸に対して直交する方向に延びるように形成され、その延伸方向の一方の端部が電極パターン１６に連結され、他方の端部が突条３２（規制パターン１８）と一体に連結されている点において第１実施形態と異なる。
【００６２】
図１４に示す例では、ミラー部２８が突条３２側から電極パターン１６側に向かって厚みが増す三角柱状に形成され、図１４の左側の端部が電極パターン１６と一体に連結されている。ミラー部２８の図１４における右側の端部は、連結部２９を介して突条３２（２本の突条３２，３２のうち図面右側における一方の突条３２）と一体に連結されている。連結部２９は、厚さが均一な平板状であり、その厚さは電極パターン１６及び規制パターン１８の厚さよりも薄く形成されている。
【００６３】
図１５は、連結部２９及びその周辺部を拡大して示す部分断面図である。連結部２９は、図１５の円内に拡大して示したように、基板１２の表面上に設けられたＣｕ層５１と、Ｃｕ層５１の表面に設けられたＮｉ層５３と、Ｎｉ層５３の表面に設けられたＡｕ層５５とからなる。連結部２９のＣｕ層５１は、ミラー部２８のＣｕ層５０及び突条３２のＣｕ層４４と連続して一体となっている。連結部２９のＮｉ層５３は、ミラー部２８のＮｉ層５２及び突条３２のＮｉ層４６と連続して一体となっている。また、連結部２９のＡｕ層５５は、ミラー部２８のＡｕ層５４及び突条３２のＡｕ層４８と連続して一体となっている。
【００６４】
連結部２９のＣｕ層５１の厚さは、ミラー部２８のＣｕ層５０の最も薄い部分の厚さと同じである。連結部２９のＮｉ層５３の厚さは、突条３２のＮｉ層４６の厚さと同様に９μｍ以上１５μｍ以下であり、連結部２９のＡｕ層５５の厚さは、突条３２のＡｕ層４８の厚さと同様に０．０５μｍ以上０．５μｍ以下である。
【００６５】
なお、連結部２９の厚さ（Ｃｕ層５１、Ａｕ層５５、及びＡｕ層４８の合計の厚さ）は、光ファイバ３０のクラッド４２の厚さ（（Ｄ−ｄ）／２）よりも薄いことが望ましい。このように連結部２９の厚さを設定することにより、光ファイバ３０のコア４０から出射された光、又は光電変換素子２２から出射されてコア４０に入射する光をミラー部２８によって適切に反射することができる。すなわち、光ファイバ３０と光電変換素子２２の結合効率が高くなる。
【００６６】
図１６は、光電変換モジュール７００の製造工程のうちダイシング工程を示す斜視図である。図１６では、基板１２上にエッチングされたＣｕ層のパターン及びブレード７を示している。エッチングによって成形されたパターンは、規制パターン１８のＣｕ層４４と、電極パターン１６のＣｕ層５６と、ミラー部２８のＣｕ層５０及び連結部２９のＣｕ層５１に成形されるロッド部６３とを含んでいる。ロッド部６３は、一方の端部が電極パターン１６のＣｕ層５６と一体に連結され、他方の端部が規制パターン１８のＣｕ層４４と一体に連結されている。ロッド部６３は、四角柱状であり、その延伸方向は規制パターン１８のＣｕ層４４の延伸方向と直交している。
【００６７】
ブレード７は、その外周面に円筒状の第１刃面７０と、第１刃面７０に対して例えば４５度の角度で傾斜して形成されたテーパ状の第２刃面７２とを有している。第１刃面７０及び第２刃面７２には、図示しない砥粒層が設けられている。ブレード７が回転しながら図１６に示す矢印方向に進行すると、第１刃面７０によって連結部２９のＣｕ層５１が成形されると共に、第２刃面７２によってミラー部２８のＣｕ層５０が成形される。その後、Ｃｕ層５０，５１，４４の表面にＮｉ層５２，５３，４６をめっきし、さらにＮｉ層５２，５３，４６の表面にＡｕ層５４，５５，４８をめっきして、ミラー部２８、連結部２９、及び突条３２が形成される。
【００６８】
第８実施形態の光電変換モジュール７００によれば、ロッド６３の一方の端部及び他方の端部が電極パターン１６のＣｕ層５６及び規制パターン１８のＣｕ層４４に連結されているため、すなわちロッド６３がその延伸方向の両端部で支持されているため、ブレード７による研削加工時にロッド６３の一部（ミラー部２８のＣｕ層５０）がブレード７からの押圧力を受けて基板１２から剥離してしまうことを抑制できる。これにより、例えば第１実施形態の光電変換モジュール１０に比較して、不良率を低減し、歩留まり率を高めることができる。
【００６９】
〔第９実施形態〕
以下、第９実施形態の光電変換モジュール８００について説明する。図１７は、光電変換モジュール８００を概略的に示す斜視図である。光電変換モジュール８００は、光ファイバ３０を挟んで互いに平行に延びる２本の突条３２Ａ，３２Ａを備え、突条３２Ａ，３２Ａの両端部を除く部位に光ファイバ３０から離間するように形成された複数の凹部３２１が設けられている点において第１実施形態と異なる。なお、突条３２Ａ，３２Ａは、第１実施形態に係る光電変換モジュール１０の突条３２，３２と同様の製造方法によって形成される。
【００７０】
図１７に示す例では、２本の突条３２Ａ，３２Ａのそれぞれに、複数（２つ）の矩形状の凹部３２１が形成されている。２本の突条３２Ａ，３２Ａのうち一方の突条３２Ａに設けられた２つの凹部３２１と、他方の突条３２Ａに設けられた２つの凹部３２１とは、それぞれ光ファイバ３０を挟んで向かい合う位置に形成されている。つまり、凹部３２１が形成された部分では、２本の突条３２Ａ，３２Ａの対向面間の距離が他の部分に比べて長く、各凹部３２１の底面（光ファイバ３０に対向する面）は光ファイバ３０に接触しないようになっている。
【００７１】
第９実施形態の光電変換モジュール８００によれば、エッチング及びめっきによって形成される２本の突条３２Ａ，３２Ａの仕上がり寸法誤差により、２本の突条３２Ａ，３２Ａの間に光ファイバ３０を配置できなくなることが抑制される。つまり、第１実施形態に係る光電変換モジュール１０においては、２本の突条３２，３２の対向面３２ａ，３２ａが、突条３２，３２の延伸方向の全長にわたって光ファイバ３０と接し得るため、この全長の何れか１箇所で対向面３２ａ，３２ａ間の幅が狭くなっていると光ファイバ３０を配置できなくなるが、第９実施形態の光電変換モジュール８００によれば、凹部３２１の長さ（突条３２Ａの延伸方向における長さ）の範囲では突条３２Ａが光ファイバ３０に接触しないので、この凹部３２１の長さに応じて、光ファイバ３０を配置できない割合が減少する。
【００７２】
なお、凹部３２１の形状は、矩形状に限らず、例えば円弧状やＶ字状であってもよい。また、凹部３２１を突条３２Ａの２箇所に形成することに限らず、１箇所でもよいし３箇所以上でもよい。またさらに、一方の突条３２Ａに形成された凹部３２１と他方の突条３２Ａに形成された凹部３２１との位置は、突条３２Ａの延伸方向に沿って互いにずれていてもよい。
【００７３】
〔第１０実施形態〕
以下、第１０実施形態の光電変換モジュール９００及びその変形例について説明する。図１８は、光電変換モジュール９００を概略的に示す斜視図である。光電変換モジュール９００は、規制パターン１８が光ファイバ３０を挟む複数対（図１８に示す例では３対）の突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃからなる構成が第１実施形態と異なる。
【００７４】
図１８に示すように、光電変換モジュール９００における規制パターン１８は、ミラー部２８側に配置されて対をなす２つの突起３３Ａ，３３Ａと、基板１２の端面側に配置されて対をなす２つの突起３３Ｃ，３３Ｃと、２つの突起３３Ａ，３３Ａ及び２つの突起３３Ｃ，３３Ｃの間に配置されて対をなす２つの突起３３Ｂ，３３Ｂとからなる。２つの突起３３Ａ，３３Ａの間、２つの突起３３Ｂ，３３Ｂの間、及び２つの突起３３Ｃ，３３Ｃの間には、光ファイバ３０が直線状に配置される。突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、光ファイバ３０の延伸方向が長手方向となる直方体状であり、光ファイバ３０の延伸方向に沿って間隔をあけて配列されている。
【００７５】
第１０実施形態の光電変換モジュール９００によれば、突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが間隔をあけて配置されているので、第９実施形態の光電変換モジュール８００と同様に、光ファイバ３０を配置できなくなることが抑制される。また、突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃが間隔をあけて配置されていることにより、エッチングによって突起３３Ａ，３３Ｂ，３３ＣのＣｕ層を成形する際のエッチング液（腐食液）の流れがよくなり、規制パターン１８の寸法誤差を小さくすることができる。
【００７６】
なお、図１８に示す例では、突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの大きさが均一であるが、これらの突起の大きさは不均一でもよい。また、突起３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの形状は、直方体状に限らず、様々な形状を適用することができる。
【００７７】
図１９は、第１０実施形態の光電変換モジュール９００の変形例に係る光電変換モジュール９１０を示す。この光電変換モジュール９１０は、光電変換モジュール９００の突起３３Ｂ，３３Ｂに替えて円柱状の突起３３Ｄ，３３Ｄを、また突起３３Ｃ，３３Ｃに替えて円柱状の突起３３Ｅ，３３Ｅを備えている。突起３３Ｄ，３３Ｅは、基板１２の表面に立設され、２つの突起３３Ｄ，３３Ｄの間、及び２つの突起３３Ｅ，３３Ｅの間に光ファイバ３０が直線状に配置されている。突起３３Ｄ及び突起３３Ｅの直径は、突起３３Ａの光ファイバ３０の延伸方向に沿った長さよりも短く形成されている。
【００７８】
この光電変換モジュール９１０によれば、光電変換モジュール９００よりもさらにエッチング液の流れがよくなり、規制パターン１８の寸法誤差を小さくすることができる。これにより、光ファイバ３０をより確実に配置することが可能となる。
【００７９】
本発明は上述した第１乃至第１０実施形態に限定されることはなく、第１乃至第１０実施形態に変形を加えた形態や、これらの形態を組み合わせた形態も含む。
例えば、金属製のブロックからなるミラーを、接着剤等を用いて基板１２の表面に固定してもよい。また、基板１２に、２本以上の光ファイバ３０を固定してもよい。この場合、規制パターン１８は、光ファイバ３０に対応する数だけ形成する。また、基板１２には、複数の光電変換素子２２が実装されるか、又は、光電変換素子として、複数の発光要素又は受光要素を含むアレイ素子が実装される。
【符号の説明】
【００８０】
７…ブレード、１０…光電変換モジュール、１２…基板、１４…導体パターン、１６…電極パターン、１８…規制パターン、２０…ＩＣチップ、２２…光電変換素子、２４…バンプ、２６…電極端子、２８…ミラー部、２８ａ…反射面、２９…連結部、３０…光ファイバ、３１…被覆、３２，３２Ａ…突条、３２ａ…第１の対向面、３２ｂ…第２の対向面、３２ｃ…端面、３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ…突起、３４…ファイバ押さえ部材、３６…接着層、３８…ワイヤ、４０…コア、４２…クラッド、４４，５０，５１，５６…Ｃｕ層、４６，５２，５３，５８…Ｎｉ層、４８，５４，５５，６０…Ａｕ層、６２，６３…ロッド部、７０…第１刃面、７２…第２刃面、１０２…配線、１００，２００…光電変換モジュール、２０２…ミラー部、２０２ａ…反射面、２０２ｂ…当接面、２０４…Ｃｕ層、２０６…Ｎｉ層、２０８…Ａｕ層、３００…光電変換モジュール、３０２…配線、３０４…ミラー部、３２１…凹部、４００…光電変換モジュール、４０２…突条、５００，６００，７００，８００，９００，９１０…光電変換モジュール
【図１】
0005376617.tif 000002
【図２】
0005376617.tif 000003
【図３】
0005376617.tif 000004
【図４】
0005376617.tif 000005
【図５】
0005376617.tif 000006
【図６】
0005376617.tif 000007
【図７】
0005376617.tif 000008
【図８】
0005376617.tif 000009
【図９】
0005376617.tif 000010
【図１０】
0005376617.tif 000011
【図１１】
0005376617.tif 000012
【図１２】
0005376617.tif 000013
【図１３】
0005376617.tif 000014
【図１４】
0005376617.tif 000015
【図１５】
0005376617.tif 000016
【図１６】
0005376617.tif 000017
【図１７】
0005376617.tif 000018
【図１８】
0005376617.tif 000019
【図１９】
0005376617.tif 000020